JP2753721B2 - ブラシレス自励同期発電機 - Google Patents
ブラシレス自励同期発電機Info
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- JP2753721B2 JP2753721B2 JP63329345A JP32934588A JP2753721B2 JP 2753721 B2 JP2753721 B2 JP 2753721B2 JP 63329345 A JP63329345 A JP 63329345A JP 32934588 A JP32934588 A JP 32934588A JP 2753721 B2 JP2753721 B2 JP 2753721B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はブラシレス自励同期発電機、特に無負荷時
の電圧確立および負荷時の出力電圧補償機能を有するブ
ラシレス自励同期発電機の改良に関するものである。
の電圧確立および負荷時の出力電圧補償機能を有するブ
ラシレス自励同期発電機の改良に関するものである。
従来のブラシレス自励同期発電機としては、 （１）この発明と同じ発明者の発明による特願昭63−88
231号で開示しているものが提案されている。第４図と
第５図は前記従来例（１）を示しており、第４図はその
電気回路図、また、第５図はその機械的要部の構成図で
ある。これらの図において、固定子Ｓ′側の電機子鉄心
ｅに商用周波数起電力の出力用の三相の主巻線UA,VA,WA
と、この主巻線に逆相接続した分巻界磁巻線Ua,Va,Wa
と、前記主巻線と負荷間に直列に接続された同じく主巻
線に逆相接続された直巻界磁巻線Ub,Vb,Wbとを備え、こ
の分巻界磁巻線Ua,Va,Waと直巻界磁巻線Ub,Vb,Wbとによ
る逆回転磁界によって、回転子Ｒ′側の回転子鉄心ｄに
巻装された回転子励磁巻線ａに誘起した起電力を、整流
器ｃで整流して回転子界磁巻線ｂへの励磁電源とするこ
とにより、前記分巻界磁巻線Ua,Va,Waによって無負荷時
の電圧確立を、前記直巻界磁巻線Ub,Vb,Wbによって負荷
時の出力電圧補償を可能としたものである。
231号で開示しているものが提案されている。第４図と
第５図は前記従来例（１）を示しており、第４図はその
電気回路図、また、第５図はその機械的要部の構成図で
ある。これらの図において、固定子Ｓ′側の電機子鉄心
ｅに商用周波数起電力の出力用の三相の主巻線UA,VA,WA
と、この主巻線に逆相接続した分巻界磁巻線Ua,Va,Wa
と、前記主巻線と負荷間に直列に接続された同じく主巻
線に逆相接続された直巻界磁巻線Ub,Vb,Wbとを備え、こ
の分巻界磁巻線Ua,Va,Waと直巻界磁巻線Ub,Vb,Wbとによ
る逆回転磁界によって、回転子Ｒ′側の回転子鉄心ｄに
巻装された回転子励磁巻線ａに誘起した起電力を、整流
器ｃで整流して回転子界磁巻線ｂへの励磁電源とするこ
とにより、前記分巻界磁巻線Ua,Va,Waによって無負荷時
の電圧確立を、前記直巻界磁巻線Ub,Vb,Wbによって負荷
時の出力電圧補償を可能としたものである。
その他、前記以外の従来例としては、 （２）特開昭61−293141号に開示されているものは、固
定子鉄心に形成された直巻巻線用スロットに直巻巻線を
巻装し、この直巻巻線と電機子巻線とを直列接続して負
荷に接続し、前記直巻巻線を巻装している小磁極との磁
気的結合によって発生する回転子側の補償巻線の起電力
を整流器を介して界磁巻線に供給するように接続してい
るものである。
定子鉄心に形成された直巻巻線用スロットに直巻巻線を
巻装し、この直巻巻線と電機子巻線とを直列接続して負
荷に接続し、前記直巻巻線を巻装している小磁極との磁
気的結合によって発生する回転子側の補償巻線の起電力
を整流器を介して界磁巻線に供給するように接続してい
るものである。
（３）特開昭61−46149号に開示されているものは、同
期発電機のステータに誘導子突極を形成するとともに、
ロータには励磁出力巻線を巻装することにより、同期発
電機と一体的に誘導子形発電機として構成された励磁機
を組込んでいるものである。
期発電機のステータに誘導子突極を形成するとともに、
ロータには励磁出力巻線を巻装することにより、同期発
電機と一体的に誘導子形発電機として構成された励磁機
を組込んでいるものである。
（４）特開昭59−61457号に開示されているものは、回
転子鉄心に主巻線の極数と同数の突極を形成し、各突極
には界磁巻線を巻装し、各界磁巻線にはダイオードを接
続して半波整流回路を構成し、隣り合う突極が互いに異
なる界磁極に磁化されるようになっているものである。
転子鉄心に主巻線の極数と同数の突極を形成し、各突極
には界磁巻線を巻装し、各界磁巻線にはダイオードを接
続して半波整流回路を構成し、隣り合う突極が互いに異
なる界磁極に磁化されるようになっているものである。
（５）特開昭61−128753号に開示されているものは、エ
キサイタ界磁巻線はメイン界磁巻線によって発生する磁
極の整数倍の磁極を発生させるとともに、エキサイタ発
電巻線は前記エキサイタ界磁巻線によって発生する磁極
と同数の極数を有するようになっているものである。
キサイタ界磁巻線はメイン界磁巻線によって発生する磁
極の整数倍の磁極を発生させるとともに、エキサイタ発
電巻線は前記エキサイタ界磁巻線によって発生する磁極
と同数の極数を有するようになっているものである。
さらに、 （６）特公昭32−10122号に開示されているものは、同
期発電機に高周波発電機を内蔵しているものである。
期発電機に高周波発電機を内蔵しているものである。
しかしながら、前記従来例では以下のような問題があ
る。すなわち、 従来例（１）では、電機子鉄心に主巻線，分巻界磁巻
線および直巻界磁巻線といった３種類の巻線を設けなけ
ればならないために電機子スロットが大きくなり発電機
が大型化して、コストアップにつながるという問題があ
る。
る。すなわち、 従来例（１）では、電機子鉄心に主巻線，分巻界磁巻
線および直巻界磁巻線といった３種類の巻線を設けなけ
ればならないために電機子スロットが大きくなり発電機
が大型化して、コストアップにつながるという問題があ
る。
従来例（２）では電機子鉄心の内周面に設ける小磁極の
ために、本来ならば等間隔に、しかも、同形状のものが
形成されるべき電機子スロットが、小磁極を設ける部分
において特異形状のものとなり、磁路を形成している電
機子歯の形状，磁路断面積等の不連続性を生じさせると
ともに、主巻線の巻線分布形態をも変則化させてしま
い、出力電圧波形を著しく歪ませてしまう結果となる。
また、生産面においても、前記形状の不連続性は巻線自
動挿入装置をはじめとする生産治具を複雑化させるか
ら、生産効率の向上にとって障害となるという問題があ
る。
ために、本来ならば等間隔に、しかも、同形状のものが
形成されるべき電機子スロットが、小磁極を設ける部分
において特異形状のものとなり、磁路を形成している電
機子歯の形状，磁路断面積等の不連続性を生じさせると
ともに、主巻線の巻線分布形態をも変則化させてしま
い、出力電圧波形を著しく歪ませてしまう結果となる。
また、生産面においても、前記形状の不連続性は巻線自
動挿入装置をはじめとする生産治具を複雑化させるか
ら、生産効率の向上にとって障害となるという問題があ
る。
従来例（３）では、前記従来例（２）と同じ問題を有
するとともに、出力電圧補償能力も小さく、また、三相
発電機としては利用できないという問題がある。
するとともに、出力電圧補償能力も小さく、また、三相
発電機としては利用できないという問題がある。
従来例（４）および（５）では、共に無負荷時の電圧
確立および負荷時の出力電圧補償を行うために、外部に
直流電源あるいは電圧調整回路などの外部付加装置を必
要とするので、発電機全体の構成を複雑にするととも
に、コストアップにつながるという問題がある。
確立および負荷時の出力電圧補償を行うために、外部に
直流電源あるいは電圧調整回路などの外部付加装置を必
要とするので、発電機全体の構成を複雑にするととも
に、コストアップにつながるという問題がある。
さらに、従来例（６）では構造が複雑であり、また出
力が小さくブラシレス発電機の励磁装置としては実用的
でないという問題がある。
力が小さくブラシレス発電機の励磁装置としては実用的
でないという問題がある。
この発明は、前記従来技術の問題点を解消し、大掛り
な外部付加装置を必要とせず、無負荷時の電圧確立およ
び負荷時の出力電圧補償機能を有するブラシレス自励同
期発電機を提供することを目的とする。
な外部付加装置を必要とせず、無負荷時の電圧確立およ
び負荷時の出力電圧補償機能を有するブラシレス自励同
期発電機を提供することを目的とする。
この発明は、前記目的を達成すべく創案されたもの
で、固定子側の電機子鉄心と回転子側の回転子鉄心とを
備え、固定子側の電機子鉄心の内周面に開口部を有する
複数の電機子スロットを形成し、この電機子スロット
に、商用周波数起電力の出力用の三相の主巻線と、この
主巻線と極数を異にし、かつ、偶数極を有する三相の補
償巻線とを巻装し、この補償巻線は、前記主巻線の相順
に対して逆相となるように前記主巻線と三相負荷とに直
列に接続し、前記回転子鉄心には前記補償巻線と磁気的
結合を成すよう回転子励磁巻線を巻装し、前記回転子鉄
心の極弧上の所定の位置に、前記電機子スロットの開口
部とほぼ同じ幅を有して対向する誘導子歯を形成し、こ
の誘導子歯に誘導子巻線を巻装し、この誘導子巻線およ
び前記回転子励磁巻線のそれぞれの起電力を直流に変換
して前記回転子鉄心と一体的に回転する整流器と、この
整流器から励磁電流が供給される前記主巻線の極数と同
数の磁極を有する回転子界磁巻線とを備えることを特徴
とするブラシレス自励同期発電機である。
で、固定子側の電機子鉄心と回転子側の回転子鉄心とを
備え、固定子側の電機子鉄心の内周面に開口部を有する
複数の電機子スロットを形成し、この電機子スロット
に、商用周波数起電力の出力用の三相の主巻線と、この
主巻線と極数を異にし、かつ、偶数極を有する三相の補
償巻線とを巻装し、この補償巻線は、前記主巻線の相順
に対して逆相となるように前記主巻線と三相負荷とに直
列に接続し、前記回転子鉄心には前記補償巻線と磁気的
結合を成すよう回転子励磁巻線を巻装し、前記回転子鉄
心の極弧上の所定の位置に、前記電機子スロットの開口
部とほぼ同じ幅を有して対向する誘導子歯を形成し、こ
の誘導子歯に誘導子巻線を巻装し、この誘導子巻線およ
び前記回転子励磁巻線のそれぞれの起電力を直流に変換
して前記回転子鉄心と一体的に回転する整流器と、この
整流器から励磁電流が供給される前記主巻線の極数と同
数の磁極を有する回転子界磁巻線とを備えることを特徴
とするブラシレス自励同期発電機である。
この発明は前記のような構成によりなり、その作用を
第１図〜第３図を参照して説明すると、回転子鉄心７を
回転させると、誘導子歯12を磁路としていた残留主磁束
の一部は、この誘導子歯12が電機子スロット２の開口部
17と電機子歯16とに交互に対向を繰り返すことによって
脈動し、この残留主磁束の一部の脈動によって誘導子巻
線14に起電力を発生する。この起電力は、整流器15によ
って直流に変換されて回転子界磁巻線10に励磁電流とし
て供給されるから、この回転子界磁巻線10によって生成
される主磁束は増強されて、前記誘導子巻線14の起電力
も増大する。これに続いて、励磁電流と主磁束の増加を
繰り返し、無負荷時の電圧が確立されるものである。
第１図〜第３図を参照して説明すると、回転子鉄心７を
回転させると、誘導子歯12を磁路としていた残留主磁束
の一部は、この誘導子歯12が電機子スロット２の開口部
17と電機子歯16とに交互に対向を繰り返すことによって
脈動し、この残留主磁束の一部の脈動によって誘導子巻
線14に起電力を発生する。この起電力は、整流器15によ
って直流に変換されて回転子界磁巻線10に励磁電流とし
て供給されるから、この回転子界磁巻線10によって生成
される主磁束は増強されて、前記誘導子巻線14の起電力
も増大する。これに続いて、励磁電流と主磁束の増加を
繰り返し、無負荷時の電圧が確立されるものである。
次に三相負荷時においては、負荷電流が主巻線U,V,W
から補償巻線u,v,wを通じて流れることにより、主巻線
と極数を異にして偶数極を有し、回転子の回転方向に対
し逆方向に回転する逆回転磁界が回転子励磁巻線９に鎖
交し、回転子励磁巻線９に起電力を発生する。この起電
力は整流器11によって直流に交換された励磁電流とし
て、前記誘導子巻線14による励磁電流に重畳されて前記
回転子巻線10に供給される。前記逆回転磁界の強さは負
荷電流の大きさに比例するから、前記回転子励磁巻線９
から整流器11を介して供給される励磁電流もこれに比例
する結果、負荷電流の増減に伴って主磁束も増減し、出
力電圧の変動を抑制する。すなわち、出力電圧補償作用
を行うものである。なお、補償巻線u,v,wの極数は主巻
線U,V,Wの極数とは異なっているため、補償巻線u,v,wに
よって形成される磁極は、主磁束に影響を与えることな
く所望する出力が得られる。
から補償巻線u,v,wを通じて流れることにより、主巻線
と極数を異にして偶数極を有し、回転子の回転方向に対
し逆方向に回転する逆回転磁界が回転子励磁巻線９に鎖
交し、回転子励磁巻線９に起電力を発生する。この起電
力は整流器11によって直流に交換された励磁電流とし
て、前記誘導子巻線14による励磁電流に重畳されて前記
回転子巻線10に供給される。前記逆回転磁界の強さは負
荷電流の大きさに比例するから、前記回転子励磁巻線９
から整流器11を介して供給される励磁電流もこれに比例
する結果、負荷電流の増減に伴って主磁束も増減し、出
力電圧の変動を抑制する。すなわち、出力電圧補償作用
を行うものである。なお、補償巻線u,v,wの極数は主巻
線U,V,Wの極数とは異なっているため、補償巻線u,v,wに
よって形成される磁極は、主磁束に影響を与えることな
く所望する出力が得られる。
また、単相負荷時においても補償巻線を流れる単相交
流電流による交番磁界を利用することで三相負荷の場合
と同じようになる。
流電流による交番磁界を利用することで三相負荷の場合
と同じようになる。
以下、この発明に係るブラシレス自励同期発電機の実
施例を図面に基づき説明すると、第１図はこの発明の一
実施例を示す電気回路の構成図、第２図は同じくその発
電機の機械的要部の構成図、第３図は同じくその動作説
明図である。
施例を図面に基づき説明すると、第１図はこの発明の一
実施例を示す電気回路の構成図、第２図は同じくその発
電機の機械的要部の構成図、第３図は同じくその動作説
明図である。
第１図においてU,V,Wは、それぞれＵ相,V相,W相とし
て電機子鉄心１の内周部に形成された電機子スロット２
内に巻装される商用周波数起電力の出力用の２極三相の
主巻線を示し（第２図には図示せず）、u,v,wは４極三
相に構成され、それぞれｕ相,v相,w相として電機子スロ
ット２内に巻装された補償巻線（第２図では１相のみ示
す）であり、それぞれの一端は出力端子3,4,5を通じて
負荷（図示せず）に接続され、ｕ相の他端は主巻線Ｕ
に、ｖ相の他端は主巻線Ｗに、ｗ相の他端は主巻線Ｖに
接続されている。すなわち、主巻線の相順に対し逆相と
なるよう接続され、また、各相巻線の中性点からの出力
端子６は３つの出力端子3,4,5の中から選択された１つ
の出力端子との間で単相出力を取り出すために設けられ
て、固定子Ｓが構成されている。
て電機子鉄心１の内周部に形成された電機子スロット２
内に巻装される商用周波数起電力の出力用の２極三相の
主巻線を示し（第２図には図示せず）、u,v,wは４極三
相に構成され、それぞれｕ相,v相,w相として電機子スロ
ット２内に巻装された補償巻線（第２図では１相のみ示
す）であり、それぞれの一端は出力端子3,4,5を通じて
負荷（図示せず）に接続され、ｕ相の他端は主巻線Ｕ
に、ｖ相の他端は主巻線Ｗに、ｗ相の他端は主巻線Ｖに
接続されている。すなわち、主巻線の相順に対し逆相と
なるよう接続され、また、各相巻線の中性点からの出力
端子６は３つの出力端子3,4,5の中から選択された１つ
の出力端子との間で単相出力を取り出すために設けられ
て、固定子Ｓが構成されている。
一方、回転子Ｒにおいては、回転子鉄心７の極弧上に
形成されたスロット８に、前記補償巻線u,v,wと磁気的
結合を成す回転子励磁巻線９を巻装し、さらにこの回転
子励磁巻線９の起電力を直流に変換して回転子界磁巻線
10に励磁電流を供給するように４個のダイオードで接続
されたブリッヂ回路からなる整流器11（第２図では図示
せず）が回転子Ｒに一体的に構成されている。言うまで
もなく前記回転子界磁巻線10は主巻線と同数の磁極を形
成するものである。
形成されたスロット８に、前記補償巻線u,v,wと磁気的
結合を成す回転子励磁巻線９を巻装し、さらにこの回転
子励磁巻線９の起電力を直流に変換して回転子界磁巻線
10に励磁電流を供給するように４個のダイオードで接続
されたブリッヂ回路からなる整流器11（第２図では図示
せず）が回転子Ｒに一体的に構成されている。言うまで
もなく前記回転子界磁巻線10は主巻線と同数の磁極を形
成するものである。
次に同じく回転子鉄心７の極弧上の所定の位置に、電
機子スロット２の開口部17とほぼ同じ幅を有する誘導子
歯12を形成するとともに、その誘導子歯12の形成に伴っ
て形成されたスロット13に誘導子巻線14を巻装する。さ
らに、この誘導子巻線14の起電力を直流に変換して回転
子界磁巻線10に励磁電流を供給するように４個のダイオ
ードで接続されたブリッヂ回路からなる整流器15（第２
図では図示せず）が回転子Ｒに一体的に構成されてい
る。
機子スロット２の開口部17とほぼ同じ幅を有する誘導子
歯12を形成するとともに、その誘導子歯12の形成に伴っ
て形成されたスロット13に誘導子巻線14を巻装する。さ
らに、この誘導子巻線14の起電力を直流に変換して回転
子界磁巻線10に励磁電流を供給するように４個のダイオ
ードで接続されたブリッヂ回路からなる整流器15（第２
図では図示せず）が回転子Ｒに一体的に構成されてい
る。
以上の構成におけるこの発明の実施例のブラシレス自
励同期発電機の動作を説明すると、第３図は誘導子歯12
の動作説明図であり、この図（ａ）は誘導子歯12が電機
子スロット２の開口部17と対向した時点を示しており、
誘導子歯12は開口部17とほぼ同じ幅を有しているので、
誘導子歯12から電機子鉄心１へ向う磁路は、電機子スロ
ット２による大きな空隙で占められ、従って磁気抵抗が
大きく、磁束は誘導子歯12内を通過することができな
い。
励同期発電機の動作を説明すると、第３図は誘導子歯12
の動作説明図であり、この図（ａ）は誘導子歯12が電機
子スロット２の開口部17と対向した時点を示しており、
誘導子歯12は開口部17とほぼ同じ幅を有しているので、
誘導子歯12から電機子鉄心１へ向う磁路は、電機子スロ
ット２による大きな空隙で占められ、従って磁気抵抗が
大きく、磁束は誘導子歯12内を通過することができな
い。
次に、第３図（ｂ）は回転子Ｒが矢印方向に1/2スロ
ットピッチだけ回転して誘導子歯12が電機子歯16と対向
した時点を示しており、前記誘導子歯12から電機子鉄心
１へ向う磁路は、誘導子歯12と電機子歯16と小さな空隙
ｇとによって形成され、従って、磁気抵抗は小さくなり
誘導子巻線14と鎖交する磁束Φaが前記誘導子歯12を通
過するようになり、さらに、回転子Ｒが矢印の方向に1/
2スロットピッチだけ回転すると、前記第３図（ａ）の
状態に戻り、磁束Φaは再び消滅する。
ットピッチだけ回転して誘導子歯12が電機子歯16と対向
した時点を示しており、前記誘導子歯12から電機子鉄心
１へ向う磁路は、誘導子歯12と電機子歯16と小さな空隙
ｇとによって形成され、従って、磁気抵抗は小さくなり
誘導子巻線14と鎖交する磁束Φaが前記誘導子歯12を通
過するようになり、さらに、回転子Ｒが矢印の方向に1/
2スロットピッチだけ回転すると、前記第３図（ａ）の
状態に戻り、磁束Φaは再び消滅する。
発電機の駆動初期において磁束Φaは残留主磁束の一
部として微弱なものであるが、以上のような繰り返し動
作が電機子鉄心１の全内周面について行われる結果、誘
導子巻線14には磁束Φaの脈動によって起電力が発生
し、この起電力は４個のダイオードで接続されたブリッ
ヂ回路からなる整流器15を介して回転子界磁巻線10に励
磁電流を供給して、主磁束Φoおよび磁束Φaは増強さ
れ、この磁束Φaの増強に伴って誘導子巻線14の起電力
および主磁束Φoも漸次増強され、自励による所定の出
力電圧が確立することになる。
部として微弱なものであるが、以上のような繰り返し動
作が電機子鉄心１の全内周面について行われる結果、誘
導子巻線14には磁束Φaの脈動によって起電力が発生
し、この起電力は４個のダイオードで接続されたブリッ
ヂ回路からなる整流器15を介して回転子界磁巻線10に励
磁電流を供給して、主磁束Φoおよび磁束Φaは増強さ
れ、この磁束Φaの増強に伴って誘導子巻線14の起電力
および主磁束Φoも漸次増強され、自励による所定の出
力電圧が確立することになる。
次に三相負荷時においては、三相負荷電流が補償巻線
u,v,wを通じて流れ、前述したように補償巻線u,v,wは４
極三相に構成されて主巻線U,V,Wの相順に対し逆相とな
るよう接続されているから、三相負荷電流によって回転
子Ｒの回転方向に対して逆方向に回転する４極逆回転磁
界が発生する。この４極逆回転磁界によって回転子励磁
巻線９に起電力が発生し、この起電力は４個のダイオー
ドで接続されたブリッヂ回路からなる整流器11で直流に
交換されて、前述した誘導子巻線14による励磁電流に加
算して、新たな励磁電流を回転子界磁巻線10に供給する
結果、主磁束Φoが増強される。
u,v,wを通じて流れ、前述したように補償巻線u,v,wは４
極三相に構成されて主巻線U,V,Wの相順に対し逆相とな
るよう接続されているから、三相負荷電流によって回転
子Ｒの回転方向に対して逆方向に回転する４極逆回転磁
界が発生する。この４極逆回転磁界によって回転子励磁
巻線９に起電力が発生し、この起電力は４個のダイオー
ドで接続されたブリッヂ回路からなる整流器11で直流に
交換されて、前述した誘導子巻線14による励磁電流に加
算して、新たな励磁電流を回転子界磁巻線10に供給する
結果、主磁束Φoが増強される。
従って、三相負荷時に負荷電流の増減に応じて主磁束
Φoも増減するから、出力電圧の変動を小さく抑える電
圧補償機能を有することになる。
Φoも増減するから、出力電圧の変動を小さく抑える電
圧補償機能を有することになる。
次に、単相負荷時における動作について説明すると、
単相負荷は第１図における出力端子６と出力端子3,4,5
の中から選択された１つの端子とに接続するものとす
る。
単相負荷は第１図における出力端子６と出力端子3,4,5
の中から選択された１つの端子とに接続するものとす
る。
まず、無負荷時においては、前述したように、誘導子
巻線14による励磁電流によって出力電圧が確立されてお
り、次に単相負荷を出力端子３と出力端子６とに接続す
ると、単相交流電流が補償巻線ｕを流れることにより、
４極単相の交番磁界が発生する。この交番磁界は単相交
流電流の増減に応じて、その強さも増減し、回転子励磁
巻線９に発生する起電力、ひいては主磁束Φoを増減さ
せるから、三相負荷時と同様に電圧補償機能を発揮する
ことができるものである。
巻線14による励磁電流によって出力電圧が確立されてお
り、次に単相負荷を出力端子３と出力端子６とに接続す
ると、単相交流電流が補償巻線ｕを流れることにより、
４極単相の交番磁界が発生する。この交番磁界は単相交
流電流の増減に応じて、その強さも増減し、回転子励磁
巻線９に発生する起電力、ひいては主磁束Φoを増減さ
せるから、三相負荷時と同様に電圧補償機能を発揮する
ことができるものである。
この発明において、補償巻線の主巻線への接続を主巻
線に相順に対し逆相としたが、他に正相とする接続法も
可能である。つまり、第１図において主巻線から補償巻
線への３本の接続線のいずれか２本を逆にすれば、正相
接続となる。しかし、回転子Ｒと補償巻線による回転磁
界との相対速度が大きい程、回転子励磁巻線９の起電力
は大きくなることから、逆相接続として、回転子励磁巻
線９の励磁電流供給能力の向上を図ったものである。
線に相順に対し逆相としたが、他に正相とする接続法も
可能である。つまり、第１図において主巻線から補償巻
線への３本の接続線のいずれか２本を逆にすれば、正相
接続となる。しかし、回転子Ｒと補償巻線による回転磁
界との相対速度が大きい程、回転子励磁巻線９の起電力
は大きくなることから、逆相接続として、回転子励磁巻
線９の励磁電流供給能力の向上を図ったものである。
以上の実施例では主巻線が２極の場合について説明し
たが、この発明はそれに限られることなく、４極以上の
極数を有する発電機についても適用可能である。補償巻
線の極数についても、４極に限ることなく、主巻線と異
なった偶数極を有すればよいから、主巻線の極数に応じ
て２極,4極,6極,8極…等と選択できるものであり、ま
た、回転子励磁巻線９の巻線態様および誘導子歯12の極
弧上における形成位置および数についても所望する特性
に応じた選択が可能であり、この実施例に限定されるこ
とはない。
たが、この発明はそれに限られることなく、４極以上の
極数を有する発電機についても適用可能である。補償巻
線の極数についても、４極に限ることなく、主巻線と異
なった偶数極を有すればよいから、主巻線の極数に応じ
て２極,4極,6極,8極…等と選択できるものであり、ま
た、回転子励磁巻線９の巻線態様および誘導子歯12の極
弧上における形成位置および数についても所望する特性
に応じた選択が可能であり、この実施例に限定されるこ
とはない。
この発明の構成によれば、外部負荷装置を必要とせず
に無負荷時の電圧確立および負荷時の出力電圧補償機能
を有しており、また、この発明の実施例で示したように
電機子鉄心はその内周部に同一形状の電機子スロットが
等間隔に形成された発電機としては最も一般的な形状を
有して生産効率および出力電圧波形に悪影響をおよぼす
要素を無くしており、さらに電機子スロットに巻装する
巻線も主巻線と補償巻線の２種類に減らすことができ、
発電機の小型化が可能となった。
に無負荷時の電圧確立および負荷時の出力電圧補償機能
を有しており、また、この発明の実施例で示したように
電機子鉄心はその内周部に同一形状の電機子スロットが
等間隔に形成された発電機としては最も一般的な形状を
有して生産効率および出力電圧波形に悪影響をおよぼす
要素を無くしており、さらに電機子スロットに巻装する
巻線も主巻線と補償巻線の２種類に減らすことができ、
発電機の小型化が可能となった。
一方、回転子については、回転子鉄心の極弧上に設け
たスロットおよび誘導子歯の存在によって主磁束Φoが
歪み、出力電圧波形に悪影響をおよぼすように考えられ
るが、この発明では電機子鉄心の全内周面にわたって誘
導子巻線に起電力を発生するよう構成したので、起電力
の周波数および発電効率も高めることができた結果、誘
導子歯およびスロットの機械的寸法を小型化でき、出力
電圧波形におよぼす影響を無視しえるほぼ極小化するこ
とが可能になった。
たスロットおよび誘導子歯の存在によって主磁束Φoが
歪み、出力電圧波形に悪影響をおよぼすように考えられ
るが、この発明では電機子鉄心の全内周面にわたって誘
導子巻線に起電力を発生するよう構成したので、起電力
の周波数および発電効率も高めることができた結果、誘
導子歯およびスロットの機械的寸法を小型化でき、出力
電圧波形におよぼす影響を無視しえるほぼ極小化するこ
とが可能になった。
以上、この発明により小型で生産効率に優れ、かつ、
出力電圧波形の良好なブラシレス自励同期発電機を提供
することができた。
出力電圧波形の良好なブラシレス自励同期発電機を提供
することができた。
第１図〜第３図はこの発明に係るブラシレス自励同期発
電機の実施例を示し、 第１図はその電気回路図、 第２図はその機械的要部の構成図、 第３図はその動作説明図、 また、第４図と第５図は従来例（１）に係るブラシレス
自励同期発電機を示し、 第４図はその電気回路図、 第５図はその機械的要部の構成図である。 Ｓ…固定子、Ｒ…回転子、１…電機子鉄心、２…電機子
スロット、3,4,5,6…出力端子、７…回転子鉄心、8,13
…スロット、９…回転子励磁巻線、10…回転子界磁巻
線、12…誘導子歯、14…誘導子巻線、11,15…整流器、1
6…電機子歯、17…開口部、U,V,W…主巻線、u,v,w…補
償巻線。 Ｒ…回転子、Ｓ…固定子。
電機の実施例を示し、 第１図はその電気回路図、 第２図はその機械的要部の構成図、 第３図はその動作説明図、 また、第４図と第５図は従来例（１）に係るブラシレス
自励同期発電機を示し、 第４図はその電気回路図、 第５図はその機械的要部の構成図である。 Ｓ…固定子、Ｒ…回転子、１…電機子鉄心、２…電機子
スロット、3,4,5,6…出力端子、７…回転子鉄心、8,13
…スロット、９…回転子励磁巻線、10…回転子界磁巻
線、12…誘導子歯、14…誘導子巻線、11,15…整流器、1
6…電機子歯、17…開口部、U,V,W…主巻線、u,v,w…補
償巻線。 Ｒ…回転子、Ｓ…固定子。
Claims (1)
- 【請求項１】固定子側の電機子鉄心と回転子側の回転子
鉄心とを備え、固定子側の電機子鉄心の内周面に開口部
を有する複数の電機子スロットを形成し、この電機子ス
ロットに、商用周波数起電力の出力用の三相の主巻線
と、この主巻線と極数を異にし、かつ、偶数極を有する
三相の補償巻線とを巻装し、この補償巻線は、前記主巻
線の相順に対して逆相となるように前記主巻線と三相負
荷とに直列に接続し、前記回転子鉄心には前記補償巻線
と磁気的結合を成すよう回転子励磁巻線を巻装し、前記
回転子鉄心の極弧上の所定の位置に、前記電機子スロッ
トの開口部とほぼ同じ幅を有して対向する誘導子歯を形
成し、この誘導子歯に誘導子巻線を巻装し、この誘導子
巻線および前記回転子励磁巻線のそれぞれの起電力を直
流に変換して前記回転子鉄心と一体的に回転する整流器
と、この整流器から励磁電流が供給される前記主巻線の
極数と同数の磁極を有する回転子界磁巻線とを備えるこ
とを特徴とするブラシレス自励同期発電機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63329345A JP2753721B2 (ja) | 1988-12-28 | 1988-12-28 | ブラシレス自励同期発電機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63329345A JP2753721B2 (ja) | 1988-12-28 | 1988-12-28 | ブラシレス自励同期発電機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02179251A JPH02179251A (ja) | 1990-07-12 |
| JP2753721B2 true JP2753721B2 (ja) | 1998-05-20 |
Family
ID=18220416
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63329345A Expired - Fee Related JP2753721B2 (ja) | 1988-12-28 | 1988-12-28 | ブラシレス自励同期発電機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2753721B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61293141A (ja) * | 1985-06-17 | 1986-12-23 | Denyo Kk | 誘導子形ブラシレス多相同期発電機の電圧補償回路 |
-
1988
- 1988-12-28 JP JP63329345A patent/JP2753721B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02179251A (ja) | 1990-07-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |